Arvio Kollaja-hankkeen vaikutuksista Venkaan lähteen Natura-arvoihin

Kansikuva: Venkaan lähdettä (Kuva Ramboll)

Esipuhe 3

1. Johdanto 5

2. Arvioinnin toteutus 6

3. Kollaja-hanke 7

4. Venkaan lähteen luontoarvot 10

5. Kollaja-hankkeen vaikutukset Venkaan-Ukonkankaan pohjavesioloihin 13

6. Kollaja-hankkeen vaikutukset Mertajoen virtaamaan ja vedenkorkeuteen 19

7. Päätelmät Kollaja-hankkeen vaikutuksista Venkaan lähteen Natura-suojeluun 23

8. Epävarmuudet 24

9. Vaikutusten lieventäminen 26

10. Vaikutusten seuranta 27

11. Yhteenveto 28

Lähteet 29

Sisältö

LIITTEET Venkaan maapadon pohjavesivaikutusten arviointi sekä padon sijainnin ja teknisten ratkaisujen tarkastelu. Geobotnia Oy. Työ nro 10886 20.1.2011.

Alueellinen ruhjetulkinta ja seisminen refraktioluotaus maapeitteen paksuuden ja kallion rikkonaisuuden tutkimiseksi Pudasjärvellä lokakuussa 2010. Geologian tutkimuskeskus 10.12.2010.

Esipuhe

Pohjolan Voiman Kollaja-hankkeessa on viety läpi ympäristövaikutusten arviointimenettely vuosina

2008 - 2009. Arvioinnin pohjana on käytetty yleispiirteisiä teknisiä suunnitelmia. Yhteysviranomainen

on katsonut, että Natura-suojeluun sisältyvän Venkaan lähteen (FI1103801) vaikutusten arvioinnin poh-

jana olleet maa- ja kallioperätiedot sekä tekniset suunnitelmat eivät ole olleet riittäviä luotettavien pää-

telmien tekemiseen.

Tämä raportti täydentää aikaisemman ympäristövaikutusten arvioinnin yhteydessä syntynyttä aineis-

toa. Tämän työn yhteydessä on tehty kallioperätutkimuksia, laadittu suositus rakenteiden teknisistä pe-

riaateratkaisuista ja niiden sijoittamisesta sekä selvitetty mallintamalla vaikutukset pohjavesiin. Lisäksi

on tarkasteltu Mertajoen valuma-alueen pienentymisestä johtuvia vaikutuksia Mertajoen vedenkorke-

uksiin.

Suorien fyysisten vaikutusten selvittämisen jälkeen on tehty arvio hankkeen vaikutuksista Natura-

suojelun piirissä oleviin luontotyyppeihin. Selvitystyö on tehty niin, että se täyttää Natura-arvion tun-

nusmerkit.

Oulussa 11. huhtikuuta 2011

Birger Ylisaukko-oja Krister Karttunen Olli Nuutilainen

DI, Kiiminki FL, Helsingin yliopisto Geobotnia Oy

3

Kuva Mertajoen suulta (Kuva Ramboll)

4

1. Johdanto

Pohjolan Voima käynnisti Kollaja-hankkeen ympä-

ristövaikutusten arviointiin liittyvät selvitykset ke-

sällä 2007. Yhtiö kertoi tavoitteekseen kehittää 1980

–luvulla laadittua suunnitelmaa ympäristöselvitysten

yhteydessä muun muassa niin, että hanke ei heiken-

täisi merkittävästi niitä luonnonarvoja, joiden suoje-

lemiseksi alueita on sisällytetty Natura-verkostoon.

1980-luvulla laaditun tekojärvisuunnitelman vaikutus-

alueella sijaitsee kaksi Natura-aluetta: Venkaan lähde

(FI1103801) ja Kärppäsuo-Räinänsuo (FI1103805).

Näiden suojelun turvaamiseksi Pohjolan Voima muut-

ti tekojärvisuunnitelmaa niin, että Venkaan lähde ja

Kärppäsuo-Räinänsuo rajattiin padolla tekojärvialu-

een ulkopuolelle. Asia on todettu virallisesti Kollaja

-hankkeen ympäristövaikutusten arviointiselostukses-

sa (www.kollaja.fi), joka jätettiin Pohjois-Pohjanmaan

ympäristökeskukselle 20.5.2009.

Kollajan tekojärven suurin rakenne, Venkaan

maapato, sijoittuu lähelle Vengasvaaran ja

Ukonkankaan pohjavesialueita sekä Venkaan lähdet-

tä. Ympäristövaikutusten arviointiselostuksessa ei esi-

tetty teknistä suunnitelmaa pohjavesivaikutusten vält-

tämiseksi vaan todettiin, että Ukonkankaan ja teko-

järven väliin tehdään rakenne, joka estää tekojärven

veden imeytymisen harjuun. Arviointiselostuksesta

20.10.2009 antamassaan lausunnossa Pohjois-

Pohjanmaan ympäristökeskus toteaa, että ennen riit-

täviä maaperätutkimuksia on ennenaikaista tehdä joh-

topäätös, ettei hankkeella olisi minkäänlaisia vaiku-

tuksia Venkaan lähteen Natura-alueen luontotyyppei-

hin. Vaikutuksista Kärppäsuon-Räinänsuon Natura-

alueelle viranomaisen lausunnossa ei ole mainintaa.

Tämä tarkoittanee, että lisäselvitykset tämän alueen

osalta eivät ole tarpeen.

Pohjolan Voima on kesällä 2010 päättänyt hankkia

tarpeelliset lisäselvitykset sen varmistamiseksi, ettei

hanke merkittävästi heikennä niitä luontoarvoja, joi-

den suojelemiseksi Venkaan lähde on liitetty Natura-

verkostoon.

Luonnonsuojelulain 65 § edellyttää ns. Natura-

arvion laatimista, jos hanke todennäköisesti merkit-

tävästi heikentää niitä luonnonarvoja, joiden suojele-

miseksi alue on sisällytetty Natura 2000 -verkostoon.

Vaikka selvitysten tarkoitus on varmistaa, ettei laissa

tarkoitettuja vaikutuksia ilmaantuisi, selvitykset on

päätetty laatia niin, että ne täyttävät Natura-arvion

tunnusmerkit.

Venkaan lähteen Natura-alueeseen voisi kohdistua

hankkeen johdosta vaikutuksia, jos

pohjavesiolot muuttuisivat niin, että pohjaveden

purkautuminen lähteestä häiriintyisi tai

Mertajoen vedenpinta laskisi valuma-alueen

pienentymisen seurauksena niin, että Venkaan

lähteen kohdalla Mertajoen länsirannalla olevat

luontoarvot vaarantuisivat.

Tässä selvityksessä arvioidaan Kollaja -hankkeen vai-

kutuksia niihin fyysisiin olosuhteisiin, joista Natura-

verkostoon liitetyt luontoarvot riippuvat. Lisäksi teh-

dään Mertajoen länsirannalla olevien luontoarvojen

ekologinen tarkastelu.

5

2. Arvioinnin toteutus

Selvitysten keskeisen osan muodostavat Venkaan pa-

don maaperätutkimukset, mallinnukset ja periaate-

suunnitelman laatiminen. Tämän osan työstä on tehnyt

Geobotnia Oy, jolla on laaja ja monipuolinen maape-

rä- ja pohjavesiasiantuntemus, pitkäaikainen kokemus

sekä asianmukaiset mallinnustyökalut. Selvityksen pe-

rustana on patolinjan seisminen luotaus, jonka on suo-

rittanut Geologian tutkimuskeskus.

Natura- ja vesiekologian asiantuntijana on toiminut tut-

kija Krister Karttunen Helsingin yliopistosta. Hänellä

on laaja kasvitieteellinen ja vesiekologinen osaaminen,

ja hän on aiemmissa työtehtävissä osallistunut Natura-

ohjelman toimeenpanoon sekä Suomessa että Virossa

mukaan lukien Natura-luontotyyppioppaan toimitus-

työn. Karttunen on tutustunut alueeseen paikalla.

Mertajoen hydrologisen tarkastelun on tehnyt veden-

korkeushavaintojen, Suomen ympäristökeskuksen ve-

sistömallitietojen ja käsikirjatietojen perusteella DI

Birger Ylisaukko-oja. Hänellä on vesirakennusinsi-

nöörin tutkinto ja pitkä ja monipuolinen kokemus ve-

siasioista. Hän on myös koonnut tämän selvitysten yh-

teenvetoraportin yhteistyössä toisten asiantuntijoiden

kanssa.

6

3. Kollaja-hanke

3.1 Kollaja-hankkeen sijainti

Kollaja-hanke sijaitsee Iijoessa, jonka alaosalle on ai-

emmin rakennettu viisi voimalaitosta. Iijoen yläosal-

la on kaksi säännöstelyhanketta, joihin varastoidaan

tulvavesiä juoksutettavaksi myöhemmin pääasiassa

voimatalouden tarpeisiin. Toteutetut säännöstelyt ei-

vät riitä tasaamaan olennaisesti Iijoen virtaamia vaan

vaihtelu on edelleen suurta. Havaintojaksolla 1911

- 2010 suurin havaittu virtaama Iijoen suulla on ol-

lut 1429 m3/s (v. 1982) ja pienin 14 m3/s (v. 1942).

Kollaja-hanke ja sen vaikutusalue on kuvattu koko-

naisuutena ympäristövaikutusten arviointiselostukses-

sa (www.kollaja.fi).

3.2 Kollaja -hankkeen tarpeellisuus Pohjolan Voiman mukaan

Sähköntuotantotapojen monipuolistuessa vesivoimal-

le on muodostunut erityistehtävä: tuotannon säätö.

Vesivoima on tässä tehtävässä ylivoimainen muihin

tuotantomuotoihin verrattuna, jos käytettävissä on ve-

sivarasto. Säätö on hyvin nopea, ja hyötysuhde pysyy

korkealla laajalla tehoalueella.

Vesivoiman tuotannon kannalta Iijoen tilanne on

ongelmallinen, sillä koneet käyvät suurimman osan

vuodesta vajaateholla veden puutteen vuoksi. Tulva-

aikana taas enin osa vedestä joudutaan juoksuttamaan

voimalaitosten ohi, kun suurimmat tulvahuiput ylittä-

vät voimalaitosten läpäisykapasiteetin jopa viisinker-

Kuva 1. Iijoen valuma-alue, voimalaitokset ja säännöstelyt sekä Kollaja-hankkeen sijoittuminen.

7

Venkaan lähde

0 5 km

Kuva 2. Kollaja-hankkeen olennaiset osat sekä Naturalla suojellun Venkaan lähteen sijainti.

taisesti. Iijoella ei ole vesivarastoa, joka mahdollistaisi

olemassa olevien voimalaitosten tarkoituksenmukai-

sen säätökäytön. Kollajan tekojärvi varastoi Iijoen vet-

tä käytettäväksi alapuolisissa voimalaitoksissa silloin,

kun sähkön tarve on suurin.

Sähkön tarve vaihtelee Suomessa vuorokauden eri

aikoina noin 2000 megawattia ihmisten elämänryt-

min mukaan. Kun sähköä ei voida varastoida, tuo-

tannon on joka hetki vastattava tarvetta. Tuotannon

säätö hoidetaan pääasiassa kotimaisella vesivoimalla.

Sähköverkon säätötarve kasvaa jatkossa merkittävästi

seuraavista syistä:

Suomen huomattava tuulivoiman lisäystavoite

vaatii lisää säätövoimaa

säätöön osallistuvan lauhdevoiman käyttö loppuu

ympäristösyistä ja korvautuu ydinvoimalla ja

vaikeammin säädettävällä sähkön ja lämmön

yhteistuotannolla

Norjan ja Ruotsin vesivoimatuotannon säätö

ohjautuu muun Euroopan säätötarpeiden kattami-

seen

Pohjolan Voiman mukaan Kollaja-hanke lisäisi no-

peaan säätöön soveltuvaa tehoa noin sadalla megawa-

tilla. Tämä vastaa kolmasosaa suunnitellun 2000 me-

gawatin tuulivoimalisäyksen aiheuttamasta säätötar-

peesta vuonna 2020.

3.3. Kollaja -hankkeen keskeiset ominaispiirteet

Kollaja-hankkeen keskeiset osat ovat Kollajan teko-

järvi ja sitä säännöstelevä Kollajan voimalaitos. Vesien

hallittuun ohjaamiseen tarvitaan kanavia, penkereitä

ja patoja. Tekojärven suurin pinta-ala on 49 km2 ja ti-

lavuus 260 milj. m3. Hankkeen olennaiset osat käyvät

ilmi kuvasta 2.

Kollajan tekojärvi täytetään Iijoen ja Livojoen ve-

dellä kevättulvan aikana. Vesi nostetaan nopeasti ta-

solle N43

+109 m. Tavanomaisena keväänä vesi laske-

taan noin kuukauden kuluessa tasolle N43

+ 108 m.

8

Vesi pysyy suunnilleen tällä tasolla vuoden lopulle, jol-

loin tekojärveä aletaan tyhjentää seuraavaa kevättulvaa

varten. Huhtikuun loppuun mennessä tekojärven pin-

ta on laskenut tasolle N43

+ 99 m.

Ympäristövaikutusten arviointimenettelyssä on tar-

kasteltu kahta toteutusvaihtoehtoa:

VE1 Kollajan tekojärvi ja voimalaitos (päävaihto-

ehto)

VE2 pelkkä Kollajan tekojärvi

Tekojärven keskeiset rakenteet ja muut ominaispiirteet

ovat molemmissa vaihtoehdoissa samat. Kevättulvan

jälkeinen padotustaso on molemmissa vaihtoehdoissa

sama, mutta kesällä vedenpinta on vaihtoehdossa VE2

jonkin verran alempi kuin vaihtoehdossa VE1. Näin

ollen vaihtoehto VE1 on vaikutusten kannalta mää-

räävä, eikä vaihtoehdon VE2 vaikutuksia ole tarpeen

arvioida erikseen.

Kollaja-hankkeen suurin rakenne on Venkaan pato,

johon tekojärvi rajoittuu luoteessa. Sen kokonaispituus

on 5,15 km ja suurin korkeus 17 m. Kun Venkaan pato

sijoittuu lähelle Venkaan lähdettä, veden suotautumi-

nen padon ali ja läpi on suojelun säilymisen kannalta

määräävä tarkastelukohde. Venkaan padon sijoittumi-

nen käy ilmi kuvasta 2.

Kollajan tekojärvi sijoittuu useiden kilometrien päähän Iijoesta. (Havainnekuva. PVO-Vesivoima Oy)

9

4. Venkaan lähteen luontoarvot

Venkaan lähde kuuluu Vengasvaara - Ukonkangas

-nimiseen pohjavesialueeseen (kuva 3). Ukonkangas ja

Vengasvaara ovat osa pitempää harjujaksoa, joka kul-

kee itä-länsi –suuntaisesti Taivalkosken itäpuolelta

kohti Iin Olhavaa. Harju on jääkauden aikana synty-

nyt jäätikköjokimuodostuma. Tarkastelualueella har-

ju on nk. antikliininen harju, jonka alueella pohjavet-

tä muodostuu sadannasta ja josta pohjavesi purkautuu

ympäristöönsä.

Venkaan lähteen pohjaveden muodostumisalue on

noin 4 neliökilometriä. Vengasvaaran ja Ukonkankaan

harjuselänteet erottaa toisistaan soinen painanne, jossa

sijaitsee Mertajoki. Vengasvaaran pohjavedet purkau-

tuvat pääasiassa Venkaan lähteen kautta. Ukonkankaan

reunamilla puolestaan on monia pieniä lähteitä ja sois-

tuneita tihkupintoja, joista pohjavettä purkautuu har-

jun ulkopuolelle. Kaikki purkautuvat pohjavedet pää-

tyvät Mertajokeen.

Venkaan lähde sijaitsee Vengasvaaran itäpäässä noin

300 metrin etäisyydellä Venkaan maapadosta (kuva

4). Natura-verkostoon sisällytetty alue FI1103801 on

suojeltu luontodirektiivin perusteella. Natura-alue on

noin viiden hehtaarin suuruinen. Luontodirektiivin

liitteen I luontotyyppejä alueella ovat lähteet ja läh-

desuot sekä puustoiset suot. Venkaan lähteestä pur-

kautuu vettä Mertajokeen noin 3000 - 5000 m3 vuo-

rokaudessa. Vesipinta Venkaan lähteessä on noin 2,5

metriä ylempänä kuin läheisessä Mertajoessa lähteen

kohdalla.

Natura 2000 -alueen keskeinen suojeluperusta on

luontotyyppi lähteet ja lähdesuot (Airaksinen, O. &

Karttunen, K. 2001). Luontotyypin ominaisuudet

ja niiden säilyminen perustuvat vakaaseen ja tasai-

seen, ympärivuotiseen pohjaveden purkautumiseen.

Lähteikköjen rakenne ja lajisto riippuvat monista ym-

päristötekijöistä, kuten purkautuvan veden määrä ja

ravinteisuus, maastonmuodot ja maaperän laatu sekä

alueen sijainti (Eurola, S., Huttunen, A. & Kukko-oja,

K. 1995; Ilmonen 2008).

Varsinainen Venkaan lähde käsittää laajan, mesoeut-

rofisen tihkupinnan ja siitä lähtevän lähdepuron (kuva

5). Kenttäkerroksessa ja erityisesti pohjasammalikos-

sa vallitsevat lähdelajit. Tihkupintoja on myös alem-

pana puron keskivaiheilla. Tihkupinnat muodostuvat

yhtenäisestä, monilajisesta sammalikosta, reunempa-

na vallitsevat osin korkeat ruohot ja erityisesti alem-

pana lähdepuron partailla on myös puustoa. Nämä

alueet ovat lähdekorpea, lähdelehtokorpea (Raunio,

A., Schulman, A. & Kontula, T. 2008). Lähempänä

Mertajokea puronvarren kasvillisuudessa näkyy pinta-

vesivaikutus, luhtaisuutta ja korpisuutta.

Voimakaan lähdevaikutuksen, lajiston luonteen-

omaisuuden, eri kasvillisuustyyppien runsauden ja

kohteen laajuuden perusteella lähteikkö voidaan ar-

vioida edustavuudeltaan ja luonnontilaltaan erinomai-

seksi. Luontotyyppi on luokiteltu koko maassa vaa-

rantuneeksi ja Etelä-Suomessa erittäin uhanalaiseksi

(Raunio, A., Schulman, A. & Kontula, T. 2008).

10

Kuva 3. Vengasvaaran - Ukonkankaan pohjavesialue © Maanmittauslaitos, lupa nro 205/MML/11

Kuva 4. Venkaan lähde. Natura-kohde FI1103801 (Kuva: Pohjolan Voima/Ramboll Finland Oy. Kollaja -hankkeen ympäristövaikutus-ten arviointiselostus. © Maanmittauslaitos, lupa nro 205/MML/11)

Kuva 5. Venkaan lähteen Natura-aluetta: lähdepuron varsi (Kuva: Krister Karttunen)

0,5 km0

11

Mertajoen rantojen soistumat Natura –alueella voi-

daan käsittää kuuluvan luontotyyppiin puustoiset suot

(kuva 6). Joen itärannalla sarainen rantaneva vaihtuu

jyrkästi kangasmetsäksi; länsirannalla puustoisen suon

vyöhyke on leveämpi. Kasvillisuudessa on ruoho-ja

heinäkorpi –tyypin piirteitä: koivu ja ruohot ja hei-

nät ovat runsaita. Pajujen runsaus pensaskerroksessa

viittaa myös luhtaisuuteen. Ruohoisuus perustuu tur-

vekerroksen ohuuteen, pintavaluntaan ympäröiviltä

kangasmailta ja Mertajoen tuomaan pintavesivaiku-

tukseen.

Mertajoen varren puustoiset suot vastaa Natura

–luontotyypin kuvausta mutta on pinta-alaltaan pieni

eivätkä suotyypit ole erityisen harvinaisia, joten niiden

edustavuuden voidaan arvioida olevan lähinnä vain

merkittävä. Luontotyyppi on luokiteltu koko maassa

vaarantuneeksi ja Etelä-Suomessa erittäin uhanalai-

seksi.

Kuva 6. Mertajoen varsi (Kuva: Krister Karttunen)

12

5. Kollaja-hankkeen vaikutukset Venkaan-Ukonkankaan pohjavesioloihin

5.1. Yleistä

Kollaja-hankkeen pohjavesivaikutusten tarkastelun

on tehnyt Geobotnia Oy. Tutkimusraportti on tämän

selvityksen liitteenä. Geobotnian raportissa on tuotu

esiin seismisten luotausten keskeiset tulokset ja merki-

tys pohjaveden liikkeiden suhteen. Seismiset luotauk-

set on tehnyt Geologian tutkimuskeskus (GTK), joka

on laatinut erillisen tutkimusraportin. Vaikutusten

tarkastelussa Geobotnia Oy on ottanut lähtökohdaksi

Pohjois-Pohjanmaan ympäristökeskuksen 20.10.2009

antamassa YVA-lausunnossa esiin tuodut puutteet.

Selvityksessä on vaikutusselvitysten avulla etsitty myös

sellaisia teknisiä ratkaisuja, joiden avulla vaikutukset

pohjavesiin voitaisiin minimoida.

5.2 Lähtötiedot

Alueen maaperä-, kallio- ja pohjavesitietoja on hankit-

tu seuraavista lähteistä:

GTK:n maaperäkartat

pohjavesialuekartat ja niillä esitetyt tiedon pohja-

veden korkeuksista

Ukonkankaan länsipäässä tehdyt pohjavesi- ja

maanäytetutkimukset 2009

Syksyllä 2010 tehdyt seismiset luotaukset

5.3 Maaperän ominaispiirteet

Tarkasteltavan alueen ominaispiirteet ovat jääkau-

den ja sen jälkeisten maankohoamisprosessien muok-

kaamia. Kun muodostumien syntyprosessi on tiedossa,

erilaisten maakerrosten ominaisuudet voidaan melko

luotettavasti arvioida niiltäkin osin, mistä ei ole tehty

maaperätutkimuksia.

Geobotnia Oy on kesällä 2009 tehnyt Venkaan läh-

teen läheisyydessä Ukonkankaan harjun länsipääs-

sä pohjavesitutkimuksia, jolloin suppealla alueella on

tutkittu myös maaperän laatua. Tulokset on toimi-

tettu YVA-yhteysviranomaiselle, ja ne ovat nähtävis-

sä Kollaja-hankkeen Internet -sivuilla www.kollaja.

fi. (http://projektit.ramboll.fi/yva/pvo/kollaja-hanke/

YVA/pohjavesisuhteiden_arviointi-9-9-2009.pdf )

Geologisen historian perusteella voidaan tehdä seu-

raavat johtopäätökset alueen olennaisista maaperän

ominaisuuksista (kuva 8):

harjuissa aines on hiekkaa ja harjun ydinosalla

soraa

harjun keskiosalla harjuaines ulottuu kallion

pintaan saakka

harjujen ympärillä tiiviinä pohjamuodostumana

kallioperää verhoaa lähes yhtenäinen pohjamoree-

nikerros

13

Kuva 7.Venkaan alueen tutkimus- ja mallinnuslinjat

Kuva 9. Kallioperä Vengasvaaran kaakkoispuolella. Kallionpinta vajoaa syvälle Mertajoen laaksossa, missä esiintyy myös mittava ruhjealue (rasteroitu kohta). (Kuva: Geologian tutkimuslaitos)

Kuva 8. Ukonkankaan mallinnuslinjan maa- ja kallioperäprofiili (Kuva: Geobotnia Oy)

14

pohjamoreenin päällä, alavissa maastonkohdissa

esiintyy hienorakeisia veteen kerrostuneita silttejä

harjun liepeellä on yleensä hienosta hiekasta muo-

dostunut lievemuodostuma, joka peittää em. siltin

ja moreenin ohentuen poispäin harjusta mentäessä.

kaikki tasaiset ja alavat maastonkohdat ovat em.

kerrosten syntymisen jälkeen soistuneet ja niillä voi

olla useiden metrien paksuinen turvekerros

5.4 Kallioperä

Geologian tutkimuskseskus (GTK) on tutkinut alueen

kallioperää suunniteltujen patolinjojen alueelta seis-

misellä luotauksella. Luotaustulokset on täydennetty

GTK:n ruhjetulkinnalla (Kuva 9). Seismisten tutki-

muslinjojen valinnassa apuna käytettiin aeromagneet-

tisten mittausten tietoja pääruhjeiden sijainnista.

Luotaustuloksista on saatu tai tulkittu:

pohjavedenpinnan taso

seismisen aallon nopeus maassa pohjaveden ylä- ja

alapuolella

kallionpinnan taso

seismisen aallon nopeus kalliossa

paikoin löydettiin tulkinnassa myös kallion ja maa-

peitteen välistä tiiviimpi osue, joka tulkittiin joko

iskostuneeksi moreeniksi tai kallion rapaumaksi.

Luotausten perusteella tyypillinen maakerrosten pak-

suus kallion päällä on 10 - 15 metriä, suurimmillaan 20

- 25 metriä. Tutkimusalueen molemmissa päissä kallio

nousee lähelle maanpintaa.

Ruhjeita löydettiin tutkimuksella runsaat kymme-

nen. Pääosa niistä sijaitsee Ukonkankaan kohdalla.

Ruhjealueiden ulkopuolella kallio on hyvin yhtenäis-

tä.

Kallioperästä voidaan seismisten luotausten perus-

teella tehdä seuraavia päätelmiä vaikutustarkastelua

varten:

Ukonkankaan alue:

Kallio on pääosin hyvin kiinteää

Patolinjaan nähden poikittain on lukuisia heik-

kousvyöhykkeitä, joiden leveydet ovat yleensä

kymmeniä metrejä

Ruhjeet ovat ruhjetulkinnan mukaan pääosin

pohjois-etelä tai luode-kaakko suuntaisia eli

altaasta Ukonkankaan harjuun johtavia

Padon suotovirtaustarkasteluissa kallion pinnan

tasolla ja ruhjeilla on keskeinen vaikutus

Määräävä laskennallinen vaikutus löydetään koh-

dalta, jossa on ohut maapeite ja kallio rikkonaista

Laskelmissa suositellaan käytettäväksi rikkonaiselle

kalliolle huomattavasti pohjamoreenia suurempaa

vedenläpäisevyyttä, jolloin saadaan esiin kuivatus-

tekniikan kannalta määräävä tilanne

Kallion kautta harjuun tapahtuvan suotovirtauksen

kokonaismäärää voidaan arvioida ruhjevyöhyk-

keiden ja kiinteän kallion suhteellisten osuuksien

mukaan

Padon maarakenteen ja pohjamaan läpi tapahtuva

kokonaissuotovirtaus tulee laskea koko padon

pituudelta.

Vengasvaaran alue:

Kallion heikkousvyöhykkeiden määrä vähäisempi

kuin Ukonkankaan alueella ja kallio on pääosin

hyvin kiinteää

Merkittävimmät rikkonaisuudet ovat Mertajoen

kohdalla, jossa kuitenkin maapeite on paksuim-

millaan

Suotovirtauslaskennassa on noudatettava samoja

periaatteita kuin Ukonkankaan alueella

Määräävä laskentapoikkileikkaus sijoittuu

Mertajoen itäpuolisen ruhjeen kohdalle, jossa pato

on korkeimmillaan ja etäisyys Venkaan lähteeseen

pienimmillään.

5.5 Pohja- ja suotovesivirtaukset

Ukonkankaan harjusta pohjavedet purkautuvat pien-

ten lähteiden ja tihkupintojen kautta läheisille suoalu-

eille ja päätyvät sieltä viipymän jälkeen Mertajokeen.

Vengasvaaran pohjavedet purkautuvat pääosin Venkaan

lähteestä ja virtaavat siitä suoraan Mertajokeen.

Geobotnia Oy on tarkastellut pohjavesien virtauksia

2D-pohjavesimalleilla. Laskentaohjelma on Seep/W,

joka perustuu elementtimenetelmään. Ohjelmassa maa

kuvataan suorakaiteen ja/tai kolmion muotoisina ele-

mentteinä, joille annetaan kutakin maakerrosta vastaa-

vat hydrauliset ominaisuudet. Elementtien määrän ti-

15

hentäminen parantaa laskentatarkkuutta. Reunaehdot

(vedenpinta, kuivatus jne.) annetaan elementtien sol-

mupisteisiin.

Ohjelma ratkaisee suotovirtauksen kussakin ele-

mentissä ja solmupisteessä iteraationa, jossa haetaan

koko mallin vesitaseelle tasapaino. Ohjelman tulokse-

na saadaan pohjavedenpinnan sijainti eli nk. märkävii-

va, huokospaineet, suotovirtauksen suunta ja nopeus

sekä suotovesimäärät.

Mallinnuslinjat on valittu tarkasteltavia vaikutuksia

ajatellen määrääviltä kohdin ottaen huomioon seismi-

set luotaustulokset (ks. kuva 7). Toinen laskenta käsitte-

lee Ukonkankaan harjualuetta ja toinen Vengasvaaraa,

jossa sijaitsee Venkaan lähde. Ukonkankaalla mallin-

nuslinja on sijoitettu harjun keskiosalle olettaen maa-

peitteen paksuus ja kallion vedenläpäisevyys vaikutus-

ten kannalta epäedullisesti. Vengasvaaran mallinnus-

linja on sijoitettu luotauksilla todetun ruhjeen kohdal-

le ja suunnattu kohti Venkaan lähdettä.

Mallien maan ja kallioperän rakenne on tulkittu

olemassa olevan maa- ja kallioperätiedon ja karttatar-

kastelujen perusteella käyttäen hyväksi yleisiä maape-

rägeologisia lainalaisuuksia

Sekä Ukonkankaan että Vengasvaaran alueella on

mallinnettu nykytilan lisäksi kaksi tai kolme teknistä

vaihtoehtoa. Niiden tarkoituksena on ollut hakea rat-

kaisua, jolla virtaukset saadaan rajoitetuksi suojelutar-

peiden kannalta riittävän pieniksi. Laskentaoletukset

ja parametrit on esitetty liiteraportissa.

Tarkastelun tuloksena on saatu suositeltavat ratkai-

sut. Ukonkankaan kohdalla pato suositellaan sijoitet-

tavaksi harjun eteläpuolelle (kuva 10). Vengasvaaran

osalta puolestaan paras tekninen ratkaisu saavutetaan

siirtämällä pato hieman kauemmas Venkaan lähteestä

ja tiivistämällä kallio ruhjeen kohdalla ehjää kalliota

vastaavaksi.

Kuva 10. Venkaan maapadon suositeltu sijoitus ja kuivatusjärjestelyt. (Kuva: Geobotnia Oy)

16

5.6 Suositellut tekniset ratkaisut ja niiden vaikutukset pohjavesien virtaukseen

Erilaisille teknisille vaihtoehdoille on laskettu suoto-

vesien aiheuttamat muutokset harjualueiden pohjave-

sisuhteissa.

Ukonkankaan pato-osa suositellaan sijoitettavak-

si niin, että padon ja Ukonkankaan väliin voidaan si-

joittaa taustaoja, johon suotovedet kerätään (kuva 10).

Taustaojaan purkautuisi myös harjusta tulevaa poh-

javettä, joka nykyisin purkautuu eteläpuoliselle suo-

alueelle. Taustaojan korkeusasema suunnitellaan niin,

että Ukonkankaan harjun pohjavesiolot eivät muutu.

Alustava ojanpohjan korkeus nousee Ukonkankaan

kohdalla lännestä itään suunnilleen tasovälillä

+94…+98 m. Taustaoja toimisi myös harjun lievealu-

een pintakuivatusrakenteena.

Ukonkankaan pato-osan suositellussa vaihtoehdos-

sa päästään tilanteeseen, jossa Ukonkankaan pohjave-

den muodostumisalue ei muutu, ja harjun pohjavedet

purkautuvat samaan suuntaan kuin nykyisin. Muut

tutkitut vaihtoehdot aiheuttaisivat tekojärven vesien

suotautumista harjuun, ja vaikutusten tarkkailu ja vä-

hentäminen teknisesti olisi vaikeaa.

Vengasvaaran pato-osan alla oleva kallioperä suosi-

tellaan tiivistettäväksi ja pato sijoitettavaksi hieman al-

kuperäistä suunnitelmaa etäämmälle Venkaan lähtees-

tä (kuva 10). Ilman kallioperän tiivistämistäkin vai-

kutus olisi hyvin vähäinen; laskennallisesti vettä voisi

virrata tekojärvestä Vengasvaaraan 0,5 litraa tunnissa

patometriä kohti. Tämäkin virtaus voidaan estää tii-

vistämällä kallioperän ruhje padon alla injektoimalla

(kuva 11).

Injektoinnissa maapeitteen läpi porataan suojaput-

ket kallion pintaan saakka, ja sen jälkeen porataan kal-

lioon injektointireiät maakerrosten paksuudesta riip-

puen yhtenä tai kahtena työvaiheena. Kallion injek-

toinnissa injektointireikiin pumpataan paineella se-

menttilaastia, jonka ominaisuuksia parannetaan ben-

toniitilla. Bentoniitti parantaa laastin tunkeutuvuut-

ta ja lopputuloksen tiiviyttä. Injektoinnin lopputulos

varmistetaan sillä, että injektointipaine saadaan nouse-

maan halutulle tasolle. Tämä osoittaa, että kaikki vettä

johtavat raot ovat tukkeutuneet.

Maapadon tekninen rakenne (homogeeninen mo-

reenipato tai vyöhykepato, kuva 12) riippuu alueelta

saatavista materiaaleista teknis-taloudellisen vertai-

lun perusteella. Padon toiminnan tai turvallisuusriski-

en kannalta padon rakenteella ei ole sanottavaa mer-

kitystä.

Kuva 11. Kun Venkaan padon alapuolinen kallioperä tiivistetään, pohjaveden virtaussuunnat eivät muutu. (Kuva: Geobotnia Oy)

17

5.7 Vengasojan muutos ja sen vaikutukset Venkaan lähteeseen

Osa nykyisestä Vengasojan uomasta jää tekojärven alle.

Vengasojalle on sen vuoksi kaivettava uusi uoma teko-

järven padon luoteispuolelle (kuva 10). Padon suoto-

vedet johdetaan Vengasojan uuteen uomaan muuta-

masta kohdasta, jolloin padon suotovesimääriä voi-

daan tarkkailla ennen kuin ne sekoittuvat Vengasojan

veteen.

Vengasojan uusi uoma sijoitetaan Venkaan lähteen

kohdalla mahdollisimman lähelle patoa, jolloin se ei

tule muuttamaan hydraulista gradienttia Vengasvaaran

itäpään ja uuden uoman välillä. Tällä vältetään se, että

pohjaveden purkautuminen uoman suuntaan kasvaisi

nykyisestä, jolloin veden purkautuminen Venkaan läh-

teestä Mertajokeen saattaisi vähentyä.

5.8 Suotovesimäärä

Maarakenne ei ole täysin tiivis vaan sen läpi ja ali kul-

keutuu aina vähäinen määrä vettä, jota kutsutaan suo-

tovedeksi. Suositeltujen rakenneratkaisujen toteutues-

sa suotovesien määräksi on mallinnuksella saatu (teko-

järven vedenpinta + 109 m):

Kuva 12. Vyöhykepadon rakenne. Periaatepiirros. (Kuva: Geobotnia Oy)

Ukonkankaan pato-osa (1850 m) 14 l/s

Vengasvaaran pato-osa (1300 m) 10 l/s

Padon matalampi jatke lounaassa (2000 m) 15 l/s

Yhteensä n. 40 l/s

Laskentatulos osoittaa lähinnä suotovesivirtauksen

suuruusluokkaa. Suotovedet kootaan padon taustao-

jaan ja johdetaan Mertajokeen Vengasojan kautta tai

suoraan.

18

6. Kollaja-hankkeen vaikutukset Mertajoen virtaamaan ja vedenkorkeuteen

6.1 Mertajoki

Mertajoki laskee Siuruanjokeen, joka on Iijoen si-

vujoki (ks. kuvat 1 ja 13). Siuruanjoen valuma-alu-

een pinta-ala on 2387 km2 ja järvisyysprosentti 1,81.

Havaintojaksolla 1961 - 2005 Siuruanjoen keskivir-

taama on ollut 30,6 m3/s. Vähäisen järvisyyden vuok-

si virtaama vaihtelee paljon. Mainitun havaintojakson

suurin virtaama on ollut 694 m3/s ja pienin 1,5 m3/s.

Mertajoen valuma-alue vastaa seitsemää prosenttia

Siuruanjoen koko valuma-alueesta.

Mertajoen valuma-alueen pinta-ala joen suulla on

169 km2 ja järvisyys 1,2 %. Valuma-alueen perusteella

laskettu Mertajoen keskivirtaama on joen suulla noin

2 m3/s. Keskiylivirtaama on noin 35 m3/s. Kesäajan

keskialivirtaama (7 vuorokautta) puolestaan on noin

0,350 m3/s.

Noin puolet Mertajoen valuma-alueesta jää Kollajan

tekojärven alle tai taakse (kuva 13). Tämä pienentää

Mertajoen virtaamia koko joen alueella. Toisaalta jär-

visyys nousee 1,75 %:iin, sillä lähes kaikki järvet sijait-

sevat tekojärvialueen ulkopuolella. Järvisyys tasoittaa

virtaaman vaihteluita. Virtaamia kasvattavat Venkaan

padon suotovedet, joiden virtaamaksi on mallilasken-

nalla saatu noin 40 l/s. (ks. kohta 5.8 sekä Geobotnia

Oy:n liiteraportti). Suotovesien määrä on hydrolo-

gisesta tilanteesta riippumaton, ja sen vuoksi niiden

merkitys korostuu alivirtaamakausina.

Mertajoen virtaaman muutokset joen suulla ovat

jäljempänä esitettävien laskelmien perusteella seuraa-

vat:

NYKYTILASSA m3/s

KOLLAJAN JÄLKEEN m3/s

Keskiylivirtaama 17

Keskivirtaama 2 1

0,67 0,385

0,185

Mertajoen keskivirtaama vastaa 6,5 prosenttia

Siuruanjoen keskivirtaamasta ja vähenemä vastaavas-

ti 3,2 prosenttia Siuruanjoesta. Siuruanjoen kesäaikai-

nen keskialivirtaama on 6 m3/s. Mertajoen alivirtaa-

man muutos vastaa siitä noin 2,5 prosenttia.

Mertajoen valuma-alueen muutokset tapah-

tuvat Vengasvaaran yläpuolisella valuma-alueella.

Mertajoen rannalla Venkaan lähteen kohdalla olevi-

en suojeltujen luontoarvojen kannalta erityisen tärkei-

tä ovat virtaaman pienentymisestä johtuvat muutokset

kasvukauden vedenkorkeuksissa. Ne ovat peruslähtö-

kohtana arvioitaessa, heikentääkö hanke tällä kohtaa

niitä luontoarvoja, joiden perusteella alue on liitetty

Natura-ohjelmaan.

19

Kuva 13. Mertajoen valuma-alue ja jakautuminen osiin. (Kuva: Suomen ympäristökeskus)

Kuva 14. Mertajoen vedenpinnan ja virtaaman vuorosuhde Vengasvaaran kohdalla

20

6.2 Muutokset Mertajoen virtaamissa ja vedenkorkeuksissa

Vengasvaaran yläpuolisen Mertajoen osavaluma-

alueen pinta-ala on nyt 123 km2 ja järvisyys 1,4 %.

Tekojärven rakentamisen jälkeen valuma-aluetta jää

40,4 km2, ja sen järvisyys on 3,2 %.

Mertajoen kesäaikaisten vesisuhteiden tarkastelus-

sa on käytetty seuraavia käsikirjatietoja (RIL, Yleinen

vesitekniikka):

keskiylivaluma 200 l/s km2

keskivaluma 11 l/s km2

30 vuorokauden keskialivaluma 4,0 l/s km2

7 vuorokauden keskialivaluma 2,035 l/s km2

Valuma-arvot perustuvat regressioyhtälöihin, joiden

lähtötietoina käytetään lumen vesiarvoa (ylivaluma),

maanpinnan keskikaltevuutta, vuosisadantaa ja heinä-

kuun keskilämpötilaa (alivirtaama).

Mertajoen virtaamat Vengasvaaran kohdalla ovat

em. parametrien perusteella Venkaan padon suotove-

det (40 l/s) mukaan lukien:

NYKYTILASSA

KOLLAJAN JÄLKEEN

Keskiylivirtaama 3/s 3/s

Keskivirtaama

490 190

120

Mertajoen vedenpinta noudattaa tällä kohdalla kuvas-

ta 14 ilmenevää vuorosuhdetta.

Vuorosuhde perustuu vedenkorkeushavaintoihin,

joita Mertajoesta on tehty Venkaan pohjavesitutki-

musten yhteydessä 22.7.2009, 7.8.2009, 28.8.2009

(Arvio pohjavesisuhteista Ukonkankaan länsipäässä,

Venkaan lähteen alueella, Pudasjärvi. Geobotnia Oy

9.9.2009) sekä Pohjolan Voiman erillismittauksessa

6.10.2010. Mittausajankohdan virtaamatieto on saa-

tu Suomen ympäristökeskuksen WSFS-järjestelmästä

Mertajoen keskiosan alueelle nro 61482.

Mertajoen virtaamia ja niiden muutoksia vastaavat

vedenkorkeudet ovat edellä esitetyn vuorosuhteen pe-

rusteella:

NYKY- TILASSA

KOLLAJAN JÄLKEEN

MUUTOS

Keskiylivirtaamalla

Keskivirtaamalla +92,22

+92,24

6.3 Mertajoen alivirtaamien tarkastelua

Kohdassa 6.2 esitetty alivirtaamatarkastelu koskee kes-

kialivirtaamatilanteita erimittaisina jaksoina. Ajoittain

esiintyy selvästi kuivempia jaksoja, jolloin vähäjärvi-

seltä valuma-alueelta tuleva virtaama lähestyy nollaa.

Näin käy myös Mertajoen kohdalla. Suomen ympä-

ristökeskuksen WSFS-järjestelmän avulla laskettu

Mertajoen virtaama Vengasvaaran kohdalla on esi-

merkiksi vuonna 2006 osoittanut koko loppukesän

nollaa (Kuva 15). Lähes vuosittain esiintyy lyhyem-

piä kuivia jaksoja, jolloin virtaama laskee lähelle nol-

laa. (Kuvat 16 ja 17).

Kuivina jaksoina, jolloin valuma-alueelta tuleva vir-

taama lähenee nollaa, korostuu pohjavesien purkautu-

minen. Tärkeä asema on tällöin Venkaan lähteellä, josta

purkautuu vettä pohjavesitilanteesta riippuen 35 - 50

l/s (Kollaja YVA-arviointiselostus, Ramboll Finland

2009). Mallilaskelmien mukaan Kollaja-hanke ei vai-

kuta pohjavesien purkautumiseen Vengasvaarasta tai

Ukonkankaasta Mertajokeen, joten tilanne jatkuu ny-

kyisellään.

Alivirtaamatilanteessa myös Venkaan padon suoto-

vesivirtauksen merkitys korostuu. Suotovesivirtaaman

suuruudeksi on mallilaskelmilla saatu noin 40 l/s.

Virtauksen määrä ei riipu hydrologisista oloista vaan

ainoastaan tekojärven vedenkorkeudesta. Kesällä te-

kojärven on koko ajan ylhäällä.

21

Kuva 15. Mertajoen virtaama Vengasvaaran kohdalla vuoden 2006 jälkipuoliskolla. Lähde: SYKE- WSFS.

Kuva 16. Mertajoen virtaama Vengasvaaran kohdalla vuoden 2009 jälkipuoliskolla. Lähde: SYKE-WSFS

Kuva17. Mertajoen virtaama Vengasvaaran kohdalla vuoden 2010 jälkipuoliskolla. Lähde: SYKE-WSFS

22

7. Päätelmät Kollaja-hankkeen vaikutuksista Venkaan lähteen Natura-suojeluun7.1. Pohjavesien vaikutukset suojeltuihin luontotyyppeihin

Edellä luvussa 5 on esitetty ratkaisut, joiden toteutues-

sa Ukonkankaan ja Vengasvaaran pohjavesiolot säily-

vät jokseenkin ennallaan. Venkaan lähteen purkautu-

miseen ei ole odotettavissa muutoksia. Natura-suojelun

piirissä oleva luontotyyppi ”Lähteet ja lähdesuot” (kuva

4 ja 5) on riippuvainen yksinomaan lähteen toimin-

nasta. Kun suunnitelluilla ratkaisuilla suorat vaikutuk-

set lähteen toimintaan voidaan estää, myöskään luon-

tovaikutuksia ei ole odotettavissa. Pohjavesivaikutus ei

heikkene eikä lähteen tai lähdepuron varren kasvilli-

suudessa tapahdu muutoksia. Myöskään lähdepuron

varren puustoinen korpikasvillisuus ei muutu.

7.2. Mertajoen muutosten vaikutukset suojeltuihin luontotyyppeihin

Mertajoessa tapahtuvia muutoksia on arvioitu luvussa

6. Kohdasta 6.2. käy ilmi, että Mertajoen vedenpin-

ta laskee Venkaan lähteen kohdalla nykyiseen verrat-

tuna hydrologisesta tilanteesta riippuen 7 - 16 sent-

timetriä. Natura-suojelun piirissä oleva luontotyyppi

”Puustoiset suot” rajoittuu Mertajokeen (kuva 6). Sen

vuoksi on arvioitava, onko Mertajoen muutoksilla vä-

lillistä vaikutusta mainittuun suojeltuun luontotyyp-

piin ja onko vaikutus merkittävä.

Mertajoen varren puustoisten soiden, korpien,

kasvillisuuteen hankkeella on vähäisiä vaikutuksia.

Keskiyli- ja keskivirtaaman laskusta johtuva Mertajoen

pinnan aleneminen saattaa hieman heikentää pintave-

sivaikutusta kasvillisuudessa. Luhtaisuutta suosivat la-

jit saattavat korven yläosissa kärsiä. Toisaalta vedenpin-

nan korkeuden vaihteluväli muuttuu vain vähän, eivät-

kä alhaisimmat virtaamat (lähellä nollaa) ja vastaavat

alimmat vedenkorkeudet hankkeen myötä juurikaan

muuttuisi. Luontotyypille ominaiset lajit ja alueella

tavatut suotyypit mitä ilmeisimmin säilyisivät eivät-

kä niiden keskinäiset suhteet merkittävästi muuttui-

si. Haitallisia vaikutuksia ei voida pitää merkittävinä.

7.3. Rakentamisaikaiset vaikutukset

Padon rakentamisessa poistetaan padon alta hu-

musmaat, jolloin kivennäismaanpinta paljastetaan.

Patorakenteeseen ajetaan suuri määrä maa-ainesta,

josta osa on runsaasti hienoainesta sisältävää moree-

nia. Kaivutöiden, maa-aineskuljetusten ja täyttötöiden

aikana pääsee työmaan kuivatusvesiin runsaasti kiin-

toainetta. Vyöhykepato (kuva 12) on tässä mielessä

edullinen, koska moreenin määrä on homogeenista

moreenipatoa vähäisempi.

Työnaikaisten kuivatusvesien kiintoaine voidaan

tarvittaessa poistaa tekemällä laskuojan alaosalle le-

veämpi allas, jossa kiintoaine laskeutuu ennen veden

johtamista vesistöön.

Mertajoen veden lyhytaikaisella samentumisella ei

ole vaikutusta puustoisiin soihin.

23

8. Epävarmuudet

8.1. Pohjavesivaikutusten arviointi

Suotovirtausmäärien arvioimisessa perinteisillä las-

kentamenetelmillä (likimääräiskaavat, käsin määri-

tellyn suotovirtausverkon avulla, tai muilla vastaavil-

la tavoilla) on havaittu usein olevan huomattavia epä-

tarkkuuksia, vaikka maakerrosten vedenläpäisevyydet

tunnettaisiinkin suhteellisen tarkasti. Tämä johtuu sii-

tä, että perinteiset menetelmät olettavat maamateriaa-

lin homogeeniseksi tai parhaassakin tapauksessa ovat

vain anisotropian huomioon ottavia. Näitä menetel-

miä käytettäessä on laskennallisten suotovesimäärien

suhteen käytetty suurta varmuuskerrointa, tyypillisesti

5, hankalassa tapauksessa jopa 10.

Elementtimenetelmällä voidaan rakentaa monesta

eri maakerroksesta ja erilaisista reunaehdoista koostu-

va laskentamalli. Mikäli mallia varten on käytettävis-

sä erittäin hyvät lähtötiedot ja malli pystytään kalib-

roimaan tunnettuja vedenpintoja yms. vasten, saavu-

tetaan erittäin hyvä laskentatarkkuus. Hyvälaatuisella

kalibroidulla mallilla voidaan tarkastella muuttuvia ti-

lanteita, kuten altaan rakentamista, niin että saavute-

taan jopa prosenttien tai korkeintaan joidenkin kym-

menien prosenttien tarkkuus todellisuuteen nähden.

Elementtimenetelmä sinänsä on siis riittävän tarkka

kuvaamaan suotoveden todellista liikettä.

Venkaan padon suotovesimalleissa puutteena on se,

että maaperätietoa on niukasti. Mallit pystyttiin kui-

tenkin kalibroimaan siten, että nykytilassa mallilla las-

ketut ja tunnetut pohjavesitasot vastaavat kutakuinkin

toisiaan. Altaan aiheuttama vedenpaineen voimakas

muuttuminen nykytilaisesta aiheuttaa luonnollisesti

malliin epätarkkuutta johtuen vähäisistä maaperätie-

doista.

Toinen epävarmuustekijä on se, että mallinnustar-

kastelu tehtiin kahdella 2D-mallilla, jotka laadittiin

edustamaan kahta pitkää patojaksoa. Padon läpi ta-

pahtuva suotovirtaus onkin lähes kokonaan kaksiulot-

teisesti ratkaistava tapaus. Padon taustan maaperässä ja

erityisesti kallioperässä tapahtuva suotovirtaus on kui-

tenkin suurelta osin kolmiulotteista. 3D-pohjavesimalli

ratkaisisi tällaiset epävarmuudet, mutta käytännös-

sä laajan 3D-mallin laatiminen oli mahdotonta, kos-

ka se olisi edellyttänyt erittäin runsaasti tutkimustu-

loksia. 3D-malleilla on Suomessa tarkasteltu lähinnä

pohjavesialueita ja mm. pohjavedenoton vaikutuksia.

Patohankkeissa ei 3D-malleja tavallisesti käytetä edes

tarkemmissa suunnitteluvaiheissa.

2D-mallinnuksen olennainen anti oli ymmärtää

pohjavesien virtaussuhteet ja vaikutusten suuruusluok-

ka Ukonkankaan ja Vengasvaaran kohdalla. Toinen

hyöty mallien käytössä on se, että erilaisten patorat-

kaisujen ja maaperän tiivistysrakenteiden vaikutuksia

voidaan tarkastella ja tehdä mallinnuksen perusteel-

la oikeita ratkaisuja. Mikäli allasta lähdetään toteut-

tamaan, tulee mallinnus viedä tarkemmalle tasolle ja

varmistaa siten, että haitallisia vaikutuksia ei synny. Jo

nyt tehty mallinnus osoittaa sen, että vaikutuksia voi-

daan jo suunnitteluvaiheessa hallita oikein sijoitetuilla

ja suunnitelluilla patorakenteilla.

8.2. Pato-onnettomuusriski

Patomurtumatilanteessa vaikutukset Mertajoen laak-

soon olisivat huomattavan suuret, sillä Kollajan te-

kojärvi tyhjentyisi pääosin Mertajoen kautta

Siuruanjokeen. Tulvan nousua hidastaisi seikka, että

suuri määrä tulvivaa vettä varastoituisi Vengasvaaran

24

eteläpuoliselle alueelle, missä maanpinta on varsin

matalalla. Venkaan lähde kävisi kuitenkin todennä-

köisesti tulvan alla, ja alkuvaiheessa myös Mertajoen

uoma syöpyisi. Murtuman edetessä syöpyminen hi-

dastuisi, sillä Mertajoen profiili on verrattain loiva.

Murtumakohdan alapuolinen maasto täyttyisi vedel-

lä melko pian, mikä hidastaisi virtausnopeutta ja siten

vähentäisi syöpymistä.

Pato-onnettomuuksien ehkäisemiseksi Suomessa

on säädetty patoturvallisuuslaki ja -asetus sekä yksi-

tyiskohtaiset ohjeet, jotka määrittelevät padon turval-

lisen rakentamisen ja käytön vaatimat toimenpiteet,

padon kunnon ja turvallisuuden tarkkailun sekä viran-

omaisvalvonnan.

Patoturvallisuuslaissa padot jaetaan luokkiin 1 –

3, sen mukaan minkälainen vahingonvaara patosor-

tumasta aiheutuisi. Patoluokka 1 on vahingonvaaran

suhteen vaarallisin. Lain määritelmä 1-luokan padol-

le on: ”onnettomuuden sattuessa aiheuttaa vaaran ihmis-hengelle ja terveydelle taikka huomattavan vaaran ym-päristölle tai omaisuudelle.” Patoa suunniteltaessa pa-

toturvallisuusviranomainen saattaa arvioida pohjave-

sialueisiin ja Venkaan lähteeseen kohdistuvat vaarat

huomattaviksi, jolloin pato luokiteltaisiin 1-luokkaan.

Tällöin laki määrää tekemään patomurtumasta vahin-

gonvaaraselvityksen, joka sisältää tulva-aaltolasken-

nan. Tällainen laskenta osoittaisi vaikutusten laajuu-

den. Patorakenteella voidaan vaikuttaa murtuma-au-

kon kokoon ja siten tulva-aallon virtausnopeuteen ja

veden korkeuteen. Tulva-aaltolaskennalla voidaan siis

vaikuttaa patorakenteeseen siten, että tulvavahinkoja

ainakin jossain määrin voidaan rajoittaa.

Patoaltaisiin rakennetaan aina nk. ylivuotokynnys

tai suunnitellaan valmiiksi kohta, josta pato voidaan

hallitusti avata. Jos padossa havaitaan esimerkiksi li-

sääntyvää suotovesimäärän kasvua, voidaan altaan ve-

denpintaa alentaa, aluksi juoksuttamalla vettä nor-

maalia enemmän ja hätätilassa em. ylivuotokynnyksen

/ hallitun purkamisen avulla, jolloin estetään ympäris-

tön kannalta kriittisemmälle kohdalle syntymässä ole-

va vaurio.

Suomessa ei ole sattunut suuria pato-onnettomuuk-

sia. Viimeisin ”läheltä piti” –tilanne vesistöpadoilla oli

Uljuan altaan Tulisaaren padon vuoto 1990. Vuoto ta-

pahtui padon alla olevan kallion kautta, jossa oli hy-

vin suuria maatäytteisiä rakoja, jotka vedenpaine vä-

hitellen huuhteli auki. Vuodon voimistuessa itse pato-

penger lähti osittain sortumaan. Uljuan tapaus opetti

Suomen patosuunnittelijoille ja patoturvallisuusviran-

omaisille riittävien maaperätutkimusten ja oikeiden

suunnitteluratkaisuiden merkityksen.

Turvallisuuden kannalta suuri etu Suomessa on va-

kaa kallioperä ja se, että Suomi ei ole maanjäristys-

herkkää aluetta.

8.3. Mertajoen muutosten arviointi

Mertajoen virtaaman muutoksiin ja niistä seuraaviin

vedenkorkeusmuutoksiin liittyy epävarmuutta sen

vuoksi, että tulokset ovat laskennallisia ja vedenkor-

keusmittauksia on vähän. Merkittävin epävarmuus

liittyy Mertajoen virtaamatietoihin, joista ei ole mit-

taustuloksia vaan laskennassa käytetyt virtaama-ar-

vot perustuvat Suomen ympäristökeskuksen WSFS-

vesistömalliin. Koska malli perustuu veden koko kier-

tokulkuun luonnossa ja se kattaa koko maan, sitä voi-

daan pitää käytettyyn tarkoitukseen hyvin käyttökel-

poisena. Valuma-alueen perustietoihin ei liity epävar-

muutta.

Kun otetaan huomioon huomattava luontainen

hydrologinen vaihtelu, Mertajoen vedenkorkeuslas-

kelmien voidaan katsoa kuvaavan muutosten suuruus-

luokkasuhteita riittävän luotettavasti, jotta tietojen

perusteella voidaan tehdä päätelmiä muutosten vaiku-

tuksista suojeltuihin luontotyyppeihin.

25

9. Vaikutusten lieventäminenGeobotnia Oy:n liiteraportissa on tarkasteltu erilaisia

teknisiä vaihtoehtoja vaikutusten kannalta ja päädytty

suosittelemaan ratkaisuja, joiden toteutuessa vaikutuk-

set olisivat kaikkein vähäisimmät. Suositukset koske-

vat lähinnä padon sijaintia ja kallioperän tiivistämistä.

Padon rakennusaikaisia vaikutuksia voidaan vähen-

tää mm. seuraavilla tavoilla:

pyritään tekemään maa-ainesten otto (moreeni,

hiekka) altaan sisältä

otetaan kalliokiviaines (louhe, murskeet) hankkeen

louhinnoista

järjestetään maa-ainesten kuljetukset mahdollisim-

man suuressa mitassa allasalueen kautta välttäen

sen ulkopuolelle jääviä yleisiä ja yksityisiä teitä

sijoitetaan työkoneiden varastointi- ja tankkaus-

paikat altaan puolelle siten, että pintavaluntasuunta

ei ole pohjavesialueita päin

laskeutetaan kiintoaines työmaan kuivatusvesistä

ennen sen johtamista vesistöön

Mikäli Mertajoen pinnan alenemisen vaikutus Venkaan

lähteen kohdalla olevaan puustoiseen suohon halutaan

minimoida, lähteen kohdalla olevan suvannon alapää-

hän voidaan rakentaa pohjakynnys, jonka padotusvai-

kutus on noin 5 - 15 senttimetriä.

Mertajokea (Kuva Ramboll)

26

10. Vaikutusten seurantaJatkosuunnittelussa Venkaan padon vaikutusalueella

tulee tehdä maa- ja kallioperätutkimuksia ja selvittää

pohjavedenpinnan vaihtelut. Tulokset otetaan huomi-

oon lopullisessa teknisessä suunnittelussa.

Pohjavesipintojen tarkkailuun ehdotetaan raken-

nettavaksi pohjaveden seurantaputkiverkko, jon-

ka havaitseminen aloitetaan jo ennen rakentamis-

ta. Pohjavesiputkia voidaan käyttää myös pohjaveden

laadun tarkkailuun. Tarkkailun piiriin otetaan myös

Venkaan lähde, josta seurataan virtaaman vuotuisia

vaihteluita esimerkiksi siivikkomittauksena.

Hankkeen toteutumisen jälkeen Venkaan padon

suotovesimääriä ja suotoveden laatua tulee tarkkailla

taustaojista. Muutokset virtaamissa ja erityisesti suo-

toveden sameus ovat luotettavin merkki mahdollisis-

ta alkavista vuodoista. Virtaamamittaus voidaan jär-

jestää esimerkiksi V-padoilla (nk. Thompsonin pato).

Tarkkailu voidaan haluttaessa automatisoida raken-

tamalla mittapadot erillisten mittauskaivojen sisään,

jolloin virtaamasta saadaan reaaliaikainen tieto sekä

virtaamahistoria kaavioina internetin välityksellä.

Tällainen järjestelmä on toteutettu Uljuan altaalla.

Suotoveden laatua tarkkaillaan näytteenotolla ja

analyyseillä. Venkaan padolle laaditaan turvallisuus-

tarkkailuohjelma, joka toimitetaan viranomaisen hy-

väksyttäväksi.

Tilanteen pysyvyyden varmistamiseksi voidaan jär-

jestää suojeltujen luontotyyppien kevyt kasvillisuus-

seuranta.

27

11. Yhteenveto

Pohjolan Voiman Kollaja-hankkeen suurin rakenne,

Venkaan pato, sijoittuu lähelle Venkaan lähde -ni-

mistä Natura -suojelukohdetta FI1103801. Kollaja

-hankkeessa on viety läpi ympäristövaikutusten arvi-

ointimenettely vuosina 2008-2009. YVA-asiakirjojen

perusteella ei ole saatu täyttä varmuutta siitä, voidaan-

ko hanke toteuttaa niin, ettei siitä seuraa merkittäviä

haitallisia vaikutuksia lähellä olevaan Venkaan lähteen

Natura -suojelukohteeseen. Tässä selvityksessä on ar-

vioitu Kollaja -hankkeen vaikutuksia pohjavesioloihin

ja lähteen lähellä olevaan Mertajoen pintaan sekä teh-

ty Natura-alueen luontoarvojen ekologinen tarkaste-

lu.

Venkaan lähteen Naturakohde on pinta-alaltaan

noin viisi hehtaaria. Keskeinen suojeltu luontotyyp-

pi on ”Lähteet ja lähdesuot”. Luontotyypin ominai-

suudet ja niiden säilyminen perustuvat vakaaseen ja

tasaiseen, ympärivuotiseen pohjaveden purkautumi-

seen. Varsinainen Venkaan lähde käsittää laajan, meso-

eutrofisen tihkupinnan ja siitä lähtevän lähdepuron.

Tihkupinnat muodostuvat yhtenäisestä, monilajisesta

sammalikosta sekä reunempana osin vallitsevista kor-

keista ruohoista. Lähdepuron partaalla on myös puus-

toa. Lähteikkö on arvioitu edustavuudeltaan ja luon-

nontilaltaan erinomaiseksi. Luontotyyppi on luoki-

teltu koko maassa vaarantuneeksi ja Etelä-Suomessa

erittäin uhanalaiseksi.

Natura-alueeseen sisältyvä Mertajoen rannan sois-

tuma kuuluu luontotyyppiin ”Puustoiset suot”. Alue

on pinta-alaltaan pieni eivätkä suotyypit ole erityisen

harvinaisia. Alueen edustavuus on arvioitu merkittä-

väksi.

Venkaan lähde kuuluu Vengasvaara - Ukonkangas

nimiseen pohjavesialueeseen, joka on osa pitempää

itä-länsi -suuntaista harjujaksoa. Kallioperän seismi-

sen luotauksen, aikaisempien maaperätutkimusten

sekä harjumuodostumien yleisen muodostumishisto-

rian perusteella alueelle on muodostettu pohjavesimal-

li, jonka avulla tekojärven padon toteutukseen on et-

sitty soveltuvia ratkaisuja niin, että suorat vaikutukset

Venkaan lähteen toimintaan voidaan estää. Johtopäätös

on, että pohjavesivaikutus ei heikkene eikä lähteen tai

lähdepuron kasvillisuus muutu.

Kollajan tekojärven toteutuessa Mertajoen valu-

ma-alue pienenee noin puoleen. Tämän seurauksena

Mertajoen virtaama pienenee ja vedenpinta Venkaan

lähteen kohdalla alenee. Eri hydrologisissa tilanteis-

sa aleneman suuruus vaihtelee arvion mukaan 7 - 16

senttimetriä niin, että suurin alenema on suurilla vir-

taamilla, kun taas pienimmillä virtaamilla vedenkorke-

us ei sanottavasti muutu.

Työssä on arvioitu aleneman vaikutuksia Mertajoen

rannalla olevaan puustoiseen suohon. Vaikka luhtai-

suutta suosivat lajit saattavat korven yläosissa kär-

siä, haitallista vaikutusta ei ole arvioitu merkittäväk-

si. Tarvittaessa Mertajoen vedenpintaa voidaan nostaa

pohjakynnyksellä.

Työssä on myös pohdittu vaikutusten lieventämis-

mahdollisuuksia ja tehty yleispiirteinen ehdotus vai-

kutusten seurannasta, mikäli hanke etenee.

28

Lähteet

Airaksinen, O. & Karttunen, K. 2001. Natura 2000

-luontotyyppiopas. 2. korjattu painos. – Suomen

ympäristökeskus, Helsinki. Ympäristöopas 46. 193 s.

Eurola, S., Huttunen, A. & Kukko-oja, K. 1995.

Suokasvillisuusopas. – Oulanka Reports 14:1-85.

Ilmonen, J. 2009. Benthic macroinvertebrate and

bryophyte assemblages in boreal springs: diversity,

spatial patterns and conservation. – Acta Univer-

sitatis Ouluensis, A Science Rerum Naturalium

523:1- 54.

Pohjolan Voima/Ramboll Finland Oy 2009. Kollaja-

hankkeen ympäristövaikutusten arviointiselostus.

Pohjois-Pohjanmaan ympäristökeskus 2009.

Yhteysviranomaisen lausunto Kollaja-hankkeen

ympäristövaikutusten arviointiselostuksesta.

Raunio, A. Schulman, A. & Kontula, T. (eds) 2008.

Suomen luontotyyppien uhanalaisuus, 2. – Suomen

Ympäristö 8: 1-572.

Suomen Rakennusinsinöörien Liitto 1982. Yleinen

vesitekniikka 141

Suomen ympäristökeskus. SYKE-WSFS -järjest-

elmän Hertta -ympäristötietojärjestelmän tietokan-

nat.

29